油水分離聚結電極板脫鹽脫水的油水分離器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤制油化工、石油、天然氣油氣處理工藝裝置，具體指為達到含鹽成分的油水分離目的的具有電脫鹽功能的油水分離器。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著原油重質化、劣質化，以及品種多、性質變化大，原油中含有的大量鹽及重金屬離子對后續(xù)運輸、生產(chǎn)設備腐蝕的問題日益得到重視。
[0003]若原油中含水則會導致后續(xù)生產(chǎn)設備的諸多問題出現(xiàn)，如降低換熱器的溫度，增大備負荷及燃料消耗；降低油中催化裂化催化劑的活性；甚至還可能造成沖塔及其它事故。因此，原油脫水是原油加工生產(chǎn)的必須工序。
[0004]若原油中含鹽也會導致后續(xù)生產(chǎn)設備的諸多問題出現(xiàn)，如容易造成換熱器、爐管結垢，使換熱效果下降；高溫下水解產(chǎn)生HC1等，造成塔頂以及揮發(fā)線和冷凝器低溫位的復合腐蝕。因此原油脫鹽的問題也逐漸被人們重視起來。
[0005]現(xiàn)有技術中原油首先經(jīng)過油(氣)、水分離器進行油(氣)、水分離，而后經(jīng)過管道輸送至電脫鹽裝置，在電脫鹽裝置處視原油性質，重新注水脫鹽。以上方案將導致油水分離與電脫鹽兩個過程單獨進行而導致耗能大、占用空間大；原油中的鹽未與水充分溶解的情況下，水即被脫除出容器；原油在由分離器輸送至電脫鹽裝置的過程，由于攪拌、剪切等作用使油中的乳化液更易形成，從而加大鹽脫除的難度。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型提供一種油水分離聚結電極板脫鹽脫水的油水分離器，以解決油水分離與電脫鹽兩個過程單獨進行而導致耗能大、成本高、占用空間大等問題。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下:
[0008]—種油水分離聚結電極板脫鹽脫水的油水分離器，包括由封頭密閉兩端的壓力容器的殼體及殼體前上端設置的原油入口，殼體后下端依次設置的水出口、原油出口，所述壓力容器的殼體內從上到下分為穩(wěn)流沉降區(qū)、油相區(qū)、水相區(qū)三部分；在所述原油入口、出口之間的殼體內上端依次安裝有油水分離聚結板、第一、第二油水分離聚結電極板及殼體內下端安裝的堰板；所述油水分離聚結板、由殼體外的交流電源供電的第一油水分離聚結電極板的下端延伸至水相區(qū)內，由殼體外的直流電源供電的第二油水分離聚結電極板處于油相區(qū)內。
[0009]所述第二油水分離聚結電極板下方的油水界面處設置有交流電極板，該交流電極板由殼體外的交流電源供電。
[0010]本實用新型將分離器的聚結板連通電源而作為電極板，實現(xiàn)了油(氣)、水分離器與電脫鹽裝置的功能于一體，而且減小了原油在由分離器輸送至電脫鹽裝置的過程中，由于攪拌、剪切等作用使油中的乳化液更易形成而加大的鹽脫除的難度，從而降低了耗能量、減小了成本及占用空間大等問題。
[0011]本實用新型采用交流電場使原油中的水顆粒充分振蕩，在與原油接觸的過程中將殘留在原油中的鹽溶解至水顆粒中，解決了現(xiàn)有工藝中原油中的鹽未與水充分溶解的情況下，水即在分離器中被脫除出容器而致油中含鹽量高的問題。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型油水分離聚結電極板左視圖；
[0014]圖3為本實用新型油水分離聚結電極板俯視圖；
[0015]圖4為本實用新型交流電極板側視圖；
[0016]圖5帶電水顆粒在直流電場下的平面運動軌跡圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型進一步說明。
[0018]參見圖1，一種油水分離聚結電極板脫鹽脫水的油水分離器，實際上是油水分離器和電脫鹽罐的組合體，一臺設備實現(xiàn)多種功能。其包括由封頭5密閉兩端的壓力容器的殼體4及殼體前上端設置的原油入口 1，殼體后下端依次設置的水出口 2、原油出口 3。所述壓力容器的殼體4內從上到下分為穩(wěn)流沉降區(qū)1、油相區(qū)I1、水相區(qū)III三部分；在所述原油入口、出口 1、3之間的殼體4內上端依次安裝有油水分離聚結板6、第一、第二油水分離聚結電極板7、8及殼體內下端安裝的堰板10 ;所述油水分離聚結板6、由殼體外的交流電源11供電的第一油水分離聚結電極板7的下端延伸至水相區(qū)內，由殼體外的直流電源12供電的第二油水分離聚結電極板8處于油相區(qū)內。水出口 2位于堰板10前方的殼體上。
[0019]參照圖4，所述第二油水分離聚結電極板8下方的油水界面處設置有交流電極板9，該交流電極板9由殼體外的交流電源11供電。該交流電源11可使用具有可調換相比、占空比的脈沖直流電源替代。該交流電極板9的數(shù)量及間距需根據(jù)實際工況計算確定。設置交流電極板9的作用是利用交流電池電絮凝反應原理反復削弱水包油(W-0)型乳化液的表面膜的強度，直至乳化膜破裂，從而使水在分離時帶出的油重新返回油相，進而達到控制乳化層形成的目的。
[0020]參照圖2、3，第一、第二油水分離聚結電極板7、8的彎折角度為0° < Θ彡180°。Θ角可根據(jù)原油中的水顆粒大小而調整。水顆粒越小，Θ的角度越趨近于0°，小水滴穿過電極板區(qū)間時碰壁的效果越好，利于水滴的聚集；但為了避免電極板的尖端放電效應及電場分散的情況出現(xiàn)，電極板的角度應盡可能趨于180°，因此，電極板的彎折角度要根據(jù)具體的工況進行合理的計算、設定。第一、第二油水分離聚結電極板7、8的間距及數(shù)量需根據(jù)實際工況計算確定。
[0021]本實用新型的工作原理:
[0022]本實用新型中涉及的水顆粒中因含鹽離子，故經(jīng)過電場時均假設為帶電粒子。
[0023]原油通過原油入口 1進入殼體4內部后依次經(jīng)過穩(wěn)流沉降區(qū)一油水分離聚結板6 —第一油水分離聚結電極板7 —第二油水分離聚結電極板8 —堰板10 —原油出口 3排出容器，經(jīng)過穩(wěn)流沉降區(qū)使原油流態(tài)趨于平穩(wěn)；進入油水分離聚結板6區(qū)域對原油進行碰撞分離，從而使原油中大的水顆粒沿聚結板分離至水相，但原油中仍含有較大的水顆粒，且水顆粒的大小不均勻；進入第一油水分離聚結電極板7區(qū)域，在交流電場的作用下使原油中的水滴發(fā)生電誘導性極變反應，使水顆粒兩端帶不同的電性，且電性隨電場的變化而變化，這就致使原油中的水滴處于伸縮變形、反復振蕩的狀態(tài)，從而消弱水顆粒表面乳化膜的強度，當兩個水顆粒足夠接近時，若他們的相鄰端帶異種電荷，便會相互吸引，發(fā)生碰撞，碰撞過程中便會使原油中殘余的水溶性鹽溶于水滴之中。在這一區(qū)域利用上述原理使得原油中的較大水顆?；蚴亲兊酶蠖删劢Y板分離至水相，或是使得小水顆粒變大、大水顆粒變小從而保證了由此區(qū)域流出原油中的水顆粒直徑較為均勻；進入第二油水分離聚結電極板8區(qū)域，原油中的水顆粒置于直流電場作用下，根據(jù)帶電粒子在電場下的運動規(guī)律可知水顆粒的平面運動軌跡如圖5所示，又因為聚結電極板間的間距較小，故只要保證聚結電極板有足夠的長度，水顆粒均會聚結至電極板負極一端且沿此聚結電極板分離至水相或在重力作用下直接進入水相；原油經(jīng)過上述過程即可達到預期的脫鹽、脫水的目的，而后原油翻越堰板10由原油出口 3排出容器。
【主權項】
1.一種油水分離聚結電極板脫鹽脫水的油水分離器，包括由封頭密閉兩端的壓力容器的殼體及殼體前上端設置的原油入口，殼體后下端依次設置的水出口、原油出口，其特征在于:所述壓力容器的殼體內從上到下分為穩(wěn)流沉降區(qū)(I)、油相區(qū)(II)、水相區(qū)(III)三部分；在所述原油入口、出口(1、3)之間的殼體(4)內上端依次安裝有油水分離聚結板(6)、第一、第二油水分離聚結電極板(7、8)及殼體內下端安裝的堰板(10);所述油水分離聚結板(6)、由殼體外的交流電源(11)供電的第一油水分離聚結電極板(7)的下端延伸至水相區(qū)內，由殼體外的直流電源(12 )供電的第二油水分離聚結電極板(8 )處于油相區(qū)內。2.根據(jù)權利要求1所述的一種油水分離聚結電極板脫鹽脫水的油水分離器，其特征在于:所述第二油水分離聚結電極板(8)下方的油水界面處設置有交流電極板(9)，該交流電極板(9 )由殼體外的交流電源(11)供電。3.根據(jù)權利要求2所述的一種油水分離聚結電極板脫鹽脫水的油水分離器，其特征在于:所述交流電源(11)采用可調換相比、占空比的脈沖直流電源。4.根據(jù)權利要求1所述的一種油水分離聚結電極板脫鹽脫水的油水分離器，其特征在于:所述第一、第二油水分離聚結電極板(7、8)的彎折角度為0° < Θ <180°。
【專利摘要】一種油水分離聚結電極板脫鹽脫水的油水分離器，包括壓力容器的殼體、殼體前上端設置的原油入口及后下端依次設置的水、原油出口，所述壓力容器的殼體內從上到下分為穩(wěn)流沉降區(qū)、油相區(qū)、水相區(qū)三部分；在所述原油入口、出口之間的殼體內上端依次安裝有油水分離聚結板、第一、第二油水分離聚結電極板及殼體內下端安裝的堰板；所述油水分離聚結板、由殼體外的交流電源供電的第一油水分離聚結電極板的下端延伸至水相區(qū)內，由殼體外的直流電源供電的第二油水分離聚結電極板處于油相區(qū)內。本實用新型將分離器的聚結板連通電源而作為電極板，實現(xiàn)了油(氣)、水分離器與電脫鹽裝置的功能于一體，從而降低了耗能量、減小了成本及占用空間大等問題。
【IPC分類】C02F1/40
【公開號】CN204981250
【申請?zhí)枴緾N201520632515
【發(fā)明人】張尚文, 孫冬來, 周少斌, 龐錦靈
【申請人】甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月21日